MOSFET的開關速度將決定未來POL電源的性能
一個采用DirectFET MosFET 并基于四相同步整流器的VRM 能夠于高達ZMHz /相位下工作,并提供120A 電流,且滿足負載點電源的瞬態(tài)響應要求。 與十年之前以單元密度和導通電阻作為器件設計的主要考慮因素相比,功率MOSFET 技術在發(fā)展方向上正經(jīng)歷著一場重大的變革。如今,并在可以預見的未來,開關速度正在逐步成為負載點(P OL )電源應用的決定性因素。對于工作電壓為IV 或以下且對時鐘速度和電流需求更高的下一代微處理器而言,開關速度是滿足其供電要求的關鍵因素。電源的性能將取決于功率MOSFET 能否進行高效開關操作并提供所需的瞬態(tài)響應。自1999 年至今,瞬態(tài)響應要求已經(jīng)從20a/ps 提高至325A / ps 左右,預計將于2004 年達到400A / ps 。 為了對上述的電源要求有所了解,我們先來看一下以往的轉換器設計。一直以來,用于給微處理器供電的POL DC 一DC 轉換器也包括單相標準或同步降壓型轉換器。直到不久以前,這些類型的轉換器仍然能夠滿足需要,因為微處理器的工作電流一般都維持在30A 以下。然而,當今處理器的工作電流已經(jīng)突破了30A ,而且,電流需求仍在繼續(xù)呈指數(shù)性增長。在這種情形下,單相降壓轉換器已不再能夠對現(xiàn)今的處理器進行高效供電,原因是: 它們需要采用較高的電感值來******限度地減小輸出紋波電流。增大電感值以減小紋波電流會使瞬態(tài)響應速度有所減緩。 集中式功率耗散要求采用散熱器以進行適當?shù)睦鋮s。 通過MosFET 并聯(lián)的方法來處理更高的電流,需要克服一些設計上的障礙,比如電流共享、提供足夠驅動電流以及更高的封裝寄生效應。多相功率變換中的同步整流器采用了可在1 一ZMHz 頻率范圍內進行高效開關操作的合適MOSFET ,能夠減小濾波電感器和電容器的數(shù)值,并使得POL 電源能夠滿足瞬態(tài)響應要求。為了獲得合適的結果,必須對MOSFET 的特性進行優(yōu)化。 |